Cérebro virtual: recriando o cérebro humano

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Projeto na Europa recebe US$ 2,6 bilhões para simular, em computador, toda a atividade de um cérebro humano.

Jornal Folha de São Paulo por - Salvador Nogueira

A União Europeia decidiu financiar um projeto de 1 bi­lhão de euros (R$ 2,64 bi­lhões) para reconstruir em computador uma simulação do cérebro humano. O Projeto Cérebro Humano (Human Brain Project) é ca­pitaneado por Henry Ma­rkram, do Instituto Federal de Tecnologia Suíço em Lau­sanne, e conta com cerca de 200 participantes de 80 paí­ses. Ele promete que, com os resultados, chegará a um en­tendimento melhor de como nossa cabeça funciona, a ponto de guiar tratamentos para doenças como epilepsia e mal de Alzheimer.

Escolhida como um dos dois projetos-mestres em ci­ência para a próxima década pelo Parlamento Europeu - o outro envolve o estudo do grafeno, nanotecnologia que pode revolucionar a computação -, a iniciativa não care­ce de ambição ou de críticos.

• Detalhes

Markram já tocava um es­forço menor em Lausanne, chamado Blue Brain Project, concentrado na reconstrução gradual de uma parte de um cérebro de rato. A abordagem adotada é começar de baixo, ou seja, pelas minúcias de funcionamento de um sim­ples neurônio. Os neurônios são as célu­Ias nervosas mais importan­tes do cérebro e se interconec­tam por meio das sinapses. Todos os processos em nossa cabeça envolvem o disparo de sinais elétricos pelos neu­rônios que, por sua vez, pa­recem ser determinados pe­los chamados canais de íons nas sinapses.

Em 2005, Markran e seus colegas desenvolveram um modelo detalhado de um úni­co neurônio. A partir daí, co­meçaram a integrar esse mo­delo em rede de múltiplos neurônios, até atingir uma escala de 10 mil deles, em 2008. No momento, eles trabalham com cem dessas 'colunas", o que  equivale a 1 milhão de neurônios interconectados simulados em computador. Ainda assim, é apenas um recorte pequeno se compara­do ao número de neurônios de um cérebro humano, na ordem dos 100 bilhões.

Para produzir a simulação completa em dez anos, o Pro­jeto Cérebro Humano conta com supercomputadores que ainda não existem. Eles estão apostando que a Lei de Moore -enunciada pelo cofundador da Intel Gor­don Moore-, segundo a qual os computadores dobram seu poder de processamento a ca­da 18 meses, se mantenha até lá. Assim, eles terão o poder computacional desejado quando a hora chegar.

Enquanto isso, as diversas equipes do projeto recolhe­rão tantos dados quanto for possível sobre a operação de certas partes do cérebro, de forma a viabilizar a simula­ção completa.

• Críticas

Há muitos cientistas ressa­biados com tanto dinheiro sendo colocado num projeto de alto risco, ameaçando o fi­nanciamento de empreitadas menores na neurociência. "Precisamos de muitas pessoas expressando tantas ideias diferentes quanto pos­sível", disse Rodney Douglas, codiretor do Instituto para Neuroinformática, também da Suíça, no periódico cien­tífico "Nature".

Markram responde que sua proposta admite variedade, mas também oferece um mo­delo unificado para compre­ender o cérebro todo, coisa que não existe ainda. E nem só de críticas vive o projeto. "Tal como propõe o Projeto Cérebro Humano, não tenho dúvidas de que a simu­lação em um supercomputa­dor é teoricamente possível", afirma José Soares de Andra­de Iuníor, pesquisador da Universidade Federal do Ce­ará que trabalha com simu­lações neurais. Mas há ressalvas: "Digo te­oricamente porque parto do pressuposto de que o conhe­cimento que já adquirimos e que vamos adquirir acerca dos processos microscópicos ao nível dos neurônios e das sinapses, da morfologia e funcionalidade neuronais, bem como da arquitetura da rede de neurônios que com­põe o cérebro será suficiente para tal tarefa." Essa é, literalmente, a per­gunta de 1 bilhão de euros.

• O projeto

- Escopo: o cérebro humano tem cerca de 100 bilhões de neurônios. São 100 trilhões de sinapses divididas em áreas especializadas.
- Análise: Os cientistas planejam estudar a fundo o compor­tamento individual de neurônios em cada uma das regiões cerebrais.
- Partes e todo: de posse desses dados, eles criarão simulações específi­cas de partes do cérebro, que depois serão integradas numa simulação completa.

• O princípio

- Unidade: Neurônios são células que formam conexões entre si (sinapses), por onde percorrem impulsos elétricos.
- Comunicação: Cada neurônio dispara um impulso em razão da interação que tem com seus vizinhos por vias químicas.
- Reprodução: Essas reações podem ser simuladas em computador, em que um programa tenta repro­duzir o padrão de disparos observado no tecido vivo.

O poder de computação para rodar uma simula­ção como essa deve ser equivalente a 1.000 vezes o das máquinas atuais.

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